(1)Zbigniew Sitek Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej al.Mickiewicza 30 30-059 Kraków Obrazy z komercyjnych satelitarnych systemów obserwacyjnych Ziemi i GIS w fotogrametrii cyfrowej

(1)

Zbigniew Sitek

Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej

al.Mickiewicza 30 30-059 Kraków

Obrazy z komercyjnych satelitarnych systemów obserwacyjnych Ziemi i GIS w fotogrametrii cyfrowej *⁾

S t r e s z c z e n i e

Artykuł zarysowuje bieżące i przyszłe programy teledetekcyjne, które wykorzystują rożnego rodzaju sensory. Szczególną uwagę poświęcono kilku komercyjnym obserwacyjnym satelitom Ziemi, które zostaną wyniesione na orbity wokółbiegunowe w najbliższych dziewięciu latach (1997-2005). Będą to satelity i zarządzane przez amerykańskie instytucje prywatne i będące ich własnością wyposażone w cyfrowe elektrooptyczne skanery obrazujące o bardzo wysokiej rozdzielczości przestrzennej, dostarczające obrazów panchromatycznych z rozdzielczością terenową 1 lub 3 metrów a w zakresach wielospektralnych od 4 do 15 metrów. Artykuł podaje dwie tablice. Jedna zestawia istniejące operacyjne, cywilne, gospodarcze systemy satelitarne. Druga tablica prezentuje wysokorozdzielcze, komercyjne satelity obserwacyjne Ziemi wraz z informacjami o ich orbitach i sensorach.

W artykule krótko opisano dwa zasadnicze zadania fotogrametrii cyfrowj i zamieszczono uwagi o nowych technikach korelacji satelitarnego obrazu stereoskopowego.

Artykuł rozważa także pewne wykorzystanie Cyfrowej Terenowej Wysokościowej Bazy Danych (CTWBD) w zastosowaniach GIS - zarówno te, które wymagają informacji wysokościowych takich jak CMT oraz tych pochodzących z CMT tj.

dotyczących nachylenia zboczy czy różnic wysokości.

Rozwój prywatnych, nowej generacji, wysokorozdzielczych systemów satelitarnych wskazuje, że zastosowanie zobrazowań z pułapu satelitarnego do opracowania map w skalach średnich, a być może i dużych stanie się wkrótce praktyczną rzeczywistością.

_____________________

*⁾ Referat przedstawiony na Ogólnopolskim Sympozjum nt. „ Nowoczesna ortofotografia i GIS dla potrzeb gospodarki terenami”, Kraków, AR, 20 czerwca 1997.

(2)

1. Wstęp.

Z raportu Sekretariatu Organizacji Narodów Zjednoczonych (Konferencja Kartograficzna ONZ, Pekin, Maj 1994) wynika, że poza Europą i Ameryką Północną - stan opracowania map topograficznych zwłaszcza w skali 1 : 25 000 jest niewystarczający. Roczne powiększanie zasobów mapowych wynosi 2,8 % a w skali

1 : 50 000 tylko 1,1 %. Natomiast aktualizacją tych map objętych jest odpowiednio rocznie 4.9 % i 2,3 % - i nie były one unacześniane odpowiednio od 20 i 45 lat.

Racjonalnego przyspieszenia opracowania i aktualizacji takich map można oczekiwać po zwiększonym wykorzystaniu do tego celu satelitarnych systemów obserwacyjnych a zwłaszcza nowych metod i systemów satelitarnych, które będą generowały obrazy nawet z rozdzielczością przestrzenną 1 metra, co umożliwi opracowanie także map wielkoskalowych zapewniając powtarzalność pomiaru co kilka dni. Obrazy o odpowiedniej rozdzielczości przestrzennej umożliwiają uzyskanie właściwej dokładności sytuacyjnej i wysokościowej w czasie opracowania mapy. I tak np. [4] obrazy z pikselami 1-2 m wystarczają do opracowania map w skali 1 : 10 000, z pikselami 3-5 m. w skali 1 : 25 000 a z pikselami 5-10 m w skali 1 : 50 000. Należy też podkreślić, że opracowanie map z takich obrazów satelitarnych są 2 do 4 razy tańsze w porównaniu do opracowań ze zdjęć lotniczych i mogą dostarczać szybsze wyniki zwłaszcza przy aktualizacji map.

Zatem metody fotogrametrii konwencjonalnej (analogowej) i analitycznej mogą być zastąpione fotogrametrią cyfrową a obrazy fotograficzne zastąpione obrazami cyfrowymi zbieranymi bezpośrednio przez sensory satelitarne.

Do głównych zadań fotogrametrii cyfrowej w odniesieniu do opracowania map należą [3]:

- generowanie cyfrowej terenowej wysokościowej bazy danych (DTED*),

- opracowanie map cyfrowych (wirtualnych) a w szczególności ortoobrazów cyfrowych.

DTED może być tworzona różnymi metodami korzystając z tradycyjnej fotogrametrii analitycznej lub przez digitalizację warstwic i punktów wysokościowych z istniejących

_______________

(3)

*) w jęz.ang.Digital Terrain Elevation Database

map i tworzenie z nich powierzchni. Trzecim źródłem jest wykorzystanie istniejących cyfrowych terenowych baz wysokościowych - jak to ma miejsce np. w Stanach Zjednoczonych, w Anglii i innych krajach.

Najszybszym jednak sposobem tworzenia DTED jest automatyczne generowanie cyfrowego modelu terenu z wykorzystaniem cyfrowych fotogrametrycznych stacji roboczych [10]. Szybkość operacyjna określania wysokosci w tych stacjach przekracza 150 punktów na sekundę, co w porównaniu do analogowych lub analitycznych instrumentów fotogrametrycznych obsługiwanych przez operatorów jest niezwykle wydajne, gdyż osiągają oni tylko 6 do 10 punktów na minutę [8].

Wykorzystanie GIS w fotogrametrii cyfrowej dotyczy dwóch głównych rodzajów jego zastosowań. Jedne to te, które wymagają informacji wysokościowych (cyfrowego modelu wysokości) lub informacji pochodnych (nachylenie, położenie), a drugie są powiązane z mapami podstawowymi o wysokiej precyzji (obraz ortogonalny) albo przetwarzanymi obrazami stanowiącymi źródło danych wektorowych.

2. Istniejące satelitarne systemy obserwacyjne Ziemi.

Tradycyjne obserwacyjne satelity Ziemi dzielą się na trzy typy: rozpoznawcze, meteorologiczne i gospodarcze. Zostały one zaprojektowane i skonstruowane z funduszy rządowych w programach rządowych. Dotyczy to programów satelitów gospodarczych takich jak amerykański Landsat, francuski SPOT, indyjski IRS 1A, 1B, 1C, japoński JERS-1, europejski ERS1 i 2, kanadyjski Radarsat, niemiecki MOMS 01 i 02 czy rosyjski Resurs 1-3. Są one dość dobrze scharakteryzowane w różnych podręcznikach teledetekcyjnych - również np. [12] - dlatego nie będą tutaj omawiane.

Ale niektóre ich parametry i rodzaje sensorów w które je wyposażono zestawiono w tablicy 1.

Programy niemiecki i rosyjski nie są powszechnie znane dlatego przedstawię je w kilku zdaniach. System MOMS-02 (Modular Opto-electronic Multi-Spectral Scanner) w 1993 roku był zainstalowany m.in. na wahadłowcu NASA (wysokość 296 km, nachylenie orbity 28,5⁰ i obrazował obszary Afryki, Azji i Ameryki Pd. Będzie też wykorzystany przez 3 lata od 1996r w rosyjskiej misji „Priroda” na stacji MIR [3].

(4)

rejestruje obrazy stereoskopowe pomiędzy 51.6⁰ szerokości północnej i południowej z wysokości około 350 - 430 km. MOMS-02 wyposażono w 5 obiektów, które umożliwiają rejestrowanie linii skanowania w siedmiu kanałach określonych w tablicy 1 (4 wielospektralne, Δλ = 0,44 -0,81 μm o rozdzielczości przestrzennej 13,5 m i 3 panchromatyczne Δλ = 0,52 -0,76 μm). Dwa obiektywy zorientowane nadirowo służą do przekazywania promieniowania wielospektralnego a trzy ujmują zakres panchromatyczny, przy czym jeden zorientowany nadirowo rejestruje z rozdzielczością 4.5 x 4,5 m, podczas gdy z pozostałych dwóch (rys.1) - jeden jest odchylony do przodu o +21.4⁰ a drugi do tyłu - 21.4⁰ i dostarczają pikseli o rozdzielczości 13,5 x 13,5 m. Te trzy obiektywy o orientacji + 21,4⁰, 0⁰ i -21,4⁰ umożliwiają rejestrację obrazów stereoskopowych wzdłuż toru lotu. Odpowiadające sobie obrazy do obserwacji stereoskopowej są rejestrowane co 40 sekund z tej samej orbity.

Rys.1.

W Rosji pozyskuje się na filmie fotograficzne zdjęcia satelitarne rejestrowane w różnych kanałach spektralnych. Zdjęcia są rejestrowane różnymi kamerami fotograficznymi ale szczególnym zainteresowaniem cieszą się zdjęcia z kamer KFA 1000, KFA 3000 i KWR 100 umieszczonych na satelitach Resurs F1 i Resurs F2 (tablica 1). Zdjęcia te są skanowane do postaci cyfrowej.

3. Planowane satelitarne systemy teledetekcyjne

Do czwartego typu satelitów Ziemi (oprócz rozpoznawczych, meteorologicznych i gospodarczych) można zaliczyć satelity komercyjne, których wyniesienie zaplanowano na lata 1996 - 2005. W tym okresie zostanie wyniesionych ponad 100 satelitów różnych typów, nie licząc satelitów wysyłanych w kosmos [2]. Do 1999r zaprojektowano wyniesienie 60 satelitów.

W związku z rozwojem geoprzestrzennych systemów informacyjnych oraz znacznym postępem w technologii pozyskiwania obrazów cyfrowych, do 2000 roku wzrośnie prawie trzykrotnie komercyjny rynek obrazów satelitarnych. Firmy komercyjne zapowiadają znaczne obniżenie kosztów opracowania i wyniesienia nowych satelitarnych systemów obrazujących, które w 1998r będą dostarczały danych

(5)

także o rozdzielczości przestrzennej poniżej 1 m. Jak zmniejszają się koszty urządzeń obrazujacych, może świadczyć fakt, że zapowiadany przez firmę Philips Imaging Technology skaner kadrowy (kamera CCD) o wymiarach 7000 na 9000 detektorów będzie kosztował tylko 100 ml $ USA, podczas gdy 10 lat temu koszt ten wyniósłby 1 miliard $. Czynniki te powodują, że rozwija się zapotrzebowanie na wysokorozdzielcze dane obrazowe i opracowania ortoobrazowe niezbędne do dokumentowania i badania małych obszarów. W dalszym ciągu jednak będą rozwijane dotychczasowe rządowe programy satelitarne nakierowane na globalne monitorowanie w celu poznawania i rozumienia środowiska oraz aby racjonalnie gospodarować zasobami naturalnymi.

Należą do nich w USA programy NOAA, LANDSAT-7 i EOS. Na amerykańskie komercyjne programy satelitarne składają się [13]: GDE, Space Imaging, Orbimage, Eart Watch, Resource 21, TRW Lewis i CTA Clark.

3.1. Satelitarne programy rządowe USA

Istniejące operacyjne rządowe gospodarcze systemy satelitarne są zestawione w tablicy 1, w tym także amerykańskie. Dostarczają obrazów do inwentaryzacji zasobów naturalnych i zastosowań kartograficznych.

Jednym z najstarszych w USA programów satelitarnych, sprzed prawie dwudziestu laty, jest program NOAA^* , w ramach którego są m.in. również dostarczone dane obrazowe z radiometru AVHRR^**. Są to dane o rozdzielczości przestrzennej 1,1 km w 5 zakresach spektralnych (1 widzialny, 1 bliskiej podczerwieni i 3 termalne).

Obrazy te używa się do ogólnego klasyfikowania kategorii pokrycia terenowego, do monitorowania zasobów, do wprowadzania danych do modeli globalnych i regionalnych oraz łączenie z obrazami Landsata do bieżącego archiwizowania danych przy badaniach zmian globalnych, a także do przetwarzania testowego i strategii zarządzania niezwykłej ilości danych [13].

Program LANDSAT-7 jest także rządowym długofalowym programem USA, który zapoczątkowano w 1972r w NASA^***. Po nieudanym wyniesieniu Landsata-6, w 1998r będzie wprowadzony na orbitę Landsat-7 jako wspólne przedsięwzięcie NASA, NOAA i U.S.Geological Survey (U.S.G.S.). Satelita będzie krążył na wysokości 705 km po orbicie zsynchronizowanej ze Słońcem nachylonej o 98⁰, dostarczy całkowitego

(6)

___________

*) National Oceanic and Atmospheric Administration

**) Advanced Very High Resolution Radiometer

***) National Aeronautics and Space Administration

pokrycia Ziemi w ciągu 16 dni. Parametry te tak dobrano aby zapewnić ciągłość danych pozyskiwanych przez poprzednie Landsaty. Podstawowym urządzeniem obrazującym jest - Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) - udoskonalony skaner TM +, który będzie pozyskiwał dane w 8 zakresach spektralnych (1 zakres panchromatyczny o zwiększonej rozdzielczości przestrzennej - 15 m, 6 zakresów rejestrujących promieniowanie widzialne, bliskiej i średniej podczerwieni o rozdzielczości 30 m i 1 zakres termalny - 60m). Scena ma rozmiary 185 x 170 km i obejmuje 3,8 Gb.

Program EOS (Earth Observing System) jest częścią NASA-owskiej - MTPE (Mission To Planet Earth), która jest zaplanowana dla monitorowania środowiska i oceny zmian globalnych. Zgodnie z programem EOS przez 15 lat począwszy od 1998r co 3 do 5 lat będzie wynoszona na orbity okołoziemskie seria statków wyposażonych w instrumenty teledetekcyjne do obserwacji atmosfery, oceanów i powierzchni Ziemi.

Pierwszy EOS AM-1 ma parametry podobne do Landsata-7 i będzie wyposażony w 5 instrumentów, z których 2 - MODIS i ASTER krótko tutaj scharakteryzuję.

MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) - spektroradiometr obrazujący średniej rozdzielczości wyposażono w 36 zakresów spektralnych (widzialne, bliska i średnia oraz termalna podczerwień z rozdzielczością przestrzenną 250, 500 lub 1000 m). Będzie on dostarczał długoterminowych obserwacji zmian globalnych i procesów zachodzących na powierzchni Ziemi oraz w niższej atmosferze.

ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) udoskonalony radiometr satelitarny do pomiaru emisji i odbić termalnych wyposażono w 14 zakresów spektralnych (3 widzialne i bliskiej podczerwieni z rozdzielczością przestrzenną 15 m, 6 średniej podczerwieni z rozdzielczością 30 m i 5 podczerwieni termalnej z rozdzielczością 90 m). Jest on opracowany wspólnie przez Stany Zjednoczone i Japonię. Informacje zbierane przez ten radiometr będą podstawą do długoczasowego monitorowania powierzchni terenu, wody, lodu i chmur. Planuje się - w oparciu o te dane opracowanie map roślinności, map uzytkowania ziemi, hydrologicznych, geologicznych i topograficznych. Będzie można również generować

(7)

cyfrowe modele wysokościowe (DEM) ze stereoskopowych obrazów cyfrowych pozyskiwanych wzdłuż toru lotu równocześnie z sensorów zorientowanych nadirowo i ku przodowi.

3.2. Satelitarne programy komercyjne w USA

Po wielu latach starań kilka organizacji komercyjnych uzyskało licencje od rządu USA na opracowanie i konstrukcje wysokorozdzielczych urządzeń do pozyskiwania obrazów satelitarnych panchromatycznych i wielospektralnych [1].

Do wyznaczania położenia sensorów we wszystkich omawianych poniżej systemach korzysta się z GPS, a orientacja jest określana z gwiazd stałych.

Systemy obrazujące będą przenoszone przez małe satelity wokółbiegunowe o niskich orbitach kołowych zsynchronizowanych z pozornym ruchem Słońca. Tory i orientacje orbit będą dostosowane do potrzeb rynku i do takich zapotrzebowań użytkowników jak interwały powtórnego obrazowania tych samych obszarów (tzw. rewizyty), wymagania stereoskopii czy czasowe monitorowanie wydarzeń.

Do pozyskiwania danych obrazowych zastosowano skanery liniowe elektrooptyczne z sekwencyjnym przemieszczaniem („przelewaniem”) i wyprowadzaniem ładunków. Wyjątek stanowi kamera CCD zainstalowana w systemie Early Bird. Rozdzielczość radiometryczna tych skanerów wynosi 8 lub 11 bitów. Taka rozdzielczość nawet przy małym kontraście obiektu i słabych warunkach oświetleniowych umożliwi zachowanie obrazu dobrej jakości. Rozdzielczość spektralna jest w ogólności podobna do zakresów Landsata i SPOT’a. Niektóre z tych komercyjnych programów zostaną poniżej krótko omówione.

Space Imaging Inc. planuje wykorzystanie dwusatelitarnego systemu począwszy od 1997r. System kamerowy będzie wyniesiony na orbitę o wysokości 680 km i będzie miał znane położenie z GPS i znaną orientacje z gwiazd stałych [2].

Dlatego bez punktów kontrolnych będzie można z tych danych określać położenie obiektów z dokładnością od 12 do 15 m. Dane te wsparte punktami kontrolnymi i wysokościami terenowymi pozwalają na wytwarzanie ortofotografii w skali 1 : 24 000.

Zasięgi i parametry systemu Space Imaging pokazano na rys.2.

(8)

Rys.2.

Sieć stacji odbiorczych w Denver, na Alasce i w Atlancie będzie rozwinięta na inne kraje. Stacja naziemna (rys.2) jest powiązana z satelitą i przekazuje następujące dyspozycje dostarczone przez zamawiającego obrazy: granice obszaru, zakresy spektralne, początek i koniec ścieżki obrazowania, optymalną bazę i stosunek bazowy B/H dla obserwacji stereoskopowych sceny obrazowanej z tej samej orbity. System kamerowy został zbudowany przez firmę Kodak. Niektóre parametry zestawiono w tablicy 2. Użytkownicy będą mogli otrzymać następujące standardowe zobrazowania:

skorygowane radiometrycznie, skorygowane geometrycznie bez punktów kontrolnych lub precyzyjnie w oparciu o punkty kontrolne z dokładnością 2 m, cyfrowe modele terenowe, wielospektralne z podniesioną ostrością (z połączenia obrazów panchromatycznych i wielospektralnych) a także selektywnie łączone stosunki kanałów wielospektralnych oraz mozaiki obrazowe.

GDE System, Inc. jest oddziałem Tracor Company znanego z udanego opracowania cyfrowych fotogrametrycznych stacji roboczych Helavy [2]. Zrzeszenie planuje w 1999r wyniesienie satelity z sensorami panchromatycznymi o zakresie spektralnym Δλ=0.50-0.90 μm i rozdzielczości przestrzennej 0,85m. Monoskopowe zobrazowania będą zestawiane w pasach o wymiarach 15 km na 1700 km lub w scenach 120x120 km. W tym samym przejściu satelity będzie możliwość pozyskiwania zobrazowań stereoskopowych w pasach 15 km na 700 km lub scenach 70 x 70 km z ustaleniem położenia sensorów przez GPS. Umożliwi to określanie położenia i wysokości obiektów z dokładnością odpowiednio 12 m i 8 m bez punktów kontrolnych oraz 2 m i 3 m z ich wykorzystaniem. W tablicy 2 podano niektóre dane tego systemu.

Planowane jest wykorzystanie Internetu do przesyłania danych w przeciągu 2 dni od czasu ich pozyskania w postaci obrazów podobnych jak to oferuje Space Imaging Inc.

Orbimage należy do Orbital Science Corporation (OSC). W grudniu 1997r zostanie wyniesiony ich satelita OrbView-1 rakietą Pegasus należącą do OSC [1].

Będzie kontrolowany przez istniejący ośrodek Orbimage w Wirginii. Satelita będzie przekazywał zobrazowania w czasie rzeczywistym do stacji odbioru i przetwarzania w Stanach Zjednoczonych lub innych krajach z którymi OSC zawrze umowę.

OrbView-1 będzie dostarczał obrazów z rozdzielczością przestrzenną 1m i 2 m z sensorów panchromatycznych i 4 m sensorami wielospektralnymi, które będą używały wspólnej apertury. System ten jest skanerem elektrooptycznym umożliwiającym

(9)

obrazowanie we wszystkich kierunkach przy odchyleniu osi skanera od pionu do 45⁰. Zapewnia to ponowną rejestrację obszaru (rewizytę) co 1,8 doby na równiku, co 1,5 doby na szerokościach geograficznych ± 30⁰ i co 0,9 doby na szerokościach ±60⁰. Przewiduje się, że satelita będzie przekazywał dane w okresie 3-5 lat. Typowy rozmiar sceny to 8x8 km ale zbieranie w innych scenach jest możliwe [2].

Na podstawie tych stereoskopowych obrazów o wysokiej rozdzielczości i przy wykorzystaniu fotograficznie identyfikowanych punktów kontrolnych można opracowywać mapy w skali 1 : 24 000 z warstwicami co 6 m. Zestawienie informacji o tym systemie podano w tablicy 2. Orbimage zakłada sieć dystrybutorów międzynarodowych i będzie archiwizować i rozprowadzać dane przez swoją agencję Orbnet w asortymentach podobnych jak Space Imaging i GDE Systems.

Earth Watch, Inc. wprowadza dwa satelity wokółbiegunowe o nachyleniu orbity 97,3⁰ i zasięgu 52⁰ szerokości Pn. i Pd.: Early Bird w 1996r i Quick Bird w 1997r [2]. Na Early Bird systemem obrazującym jest dwuwymiarowa macierzowa kamera CCD^*) (podobna do filmowych kamer kadrowych), która dostarcza obrazów cyfrowych panchromatycznych i wielospektralnych. Obrazy te cechują się wysoką dokładnością metryczną podobną do tej z kamer fotogrametrycznych i mogą być wykorzystane do celów GIS i opracowań mapowych. Kadr zakresu wielospektralnego pokrywa (w trzech zakresach podobnych do kanałów SPOT’a z rozdzielczością 15 m) powierzchnię 30 x 30 km, w obrębie której równocześnie są rejestrowane sceny panchromatyczne (Δλ

= 0.45 - 0.80 μm z rozdzielczością 3 m) o wymiarach 6 x 6 km. Powierzchnia jednego kadru wielospektralnego obejmuje 36 stereoskopowych scen panchromatycznych.

Korzystając z fotograficznie zidentyfikowanych punktów kontrolnych obrazy te mogą dostarczać położenia obiektów terenowych z odchyłką standardową 6 m w poziomie i 4 m w pionie.

Quick Bird będzie dostarczał zobrazowań w kombinacji rozdzielczości 1 m, 2m i 15 m z dwóch typów satelitów orbitujących w tandemie z szerokim wyborem opcji metrycznych i spektralnych. Obrazy wielospektralne Quick Bird (z rozdzielczością 4m) w czterech zakresach podobnych do pierwszych czterech kanałów Landsata oraz dwa obrazy panchromatyczne z rozdzielczością 1 m (Δλ = 0.45 - 0.90 μm) wykorzystują wspólną aperturę. Obrazy będą rejestrowane na pokładach tych satelitów i przekazywane do centrali w Kolorado [1].

(10)

Towarzystwo Earth Watch pozostaje właścicielem wszystkich obrazów zbieranych przez jego satelity. Ich stacje naziemne będą transmitowały surowe dane do Longmont w Kolorado, gdzie będą poddawane korekcji radiometrycznej i geometrycznej a następnie archiwizowane i transmitowane do odbiorców lub ___________________

*) Charge Coupled Devices - urządzenia ze sprzężeniem ładunkowym

dystrybutorów w postaci podobnej jak wcześniej omówione systemy. Inne informacje o satelitach Early Bird i Quick Bird zestawiono w tablicy 2.

Resource 21 jest komercyjnym teledetekcyjnym systemem informacyjnym dostarczającym danych do wydajnej uprawy płodów rolnych. Licencję na ten system uzyskał Institute of Technology - Development z Kolorado wraz z 5 innymi instytucjami. Rozpocznie działanie w konstelacji 4 satelitów - 2 w końcu 1998 i 2 w 1999r (wszystkich będzie 5) umieszczonych na wysokości 743 km dokładnie na tej samej płaszczyźnie orbitalnej nachylonej o 98,0⁰ i zsynchronizowanej ze Słońcem ze ścisłą kontrolą fazowania (konstelacja fazowania 0⁰, 77,14⁰, 180⁰, 257,14⁰). Będzie ona dotyczyła dwóch satelitów powtarzających co 7 dni swoje tory terenowe i umożliwi dwukrotnie w tygodniu (co 3,5 dnia) nadirowe rewizyty wszystkich obszarów.

Wielospektralny skaner liniowy z przelewaniem ładunków nazywany M10 jest nominalnie przystosowany do nadirowego wybierania pasa o szerokości 205 km ale ma możność stereoskopowego wybierania poza nadirem (wzdłuż toru ± 30⁰ i poprzecznie do toru lotu ± 40⁰). Pojazd satelitarny może się przechylać lub można nachylać same sensory umożliwiając obrazowanie stereoskopowe i częstotliwość rewizyt terenowych do 3 razy dziennie [2].

Rozdzielczość przestrzenna systemu wielospektralnego (w 4 kanałach w μm: 0,45-0,52;

0,53-0,59; 0,63-0,69; 0,76-0,90) wynosi 10 x 10 m (0,01 ha) i jest zaplanowana do monitorowania gospodarstwa o powierzchni 72 ha lub większych z rozróżnialnością 0,1 ha. Ponadto przewidziano dwa kanały podczerwieni średniej. Jeden o rozdzielczości przestrzennej 20 m i rozdzielczości spektralnej 1,55-1,68 μm i drugi o rozdzielczości odpowiednio 1000 m i 1,23-1,53 μm. Przetwarzanie tych danych dostarczy informacji o czasowym stanie plonów i gleb dzięki częstemu monitorowaniu takich czynników jak:

zawartość wilgoci, rozpoznanie szkodników i chwastów oraz potrzeb pokarmowych upraw. Położenie skanera jest określane z GPS a orientacja z gwiazd stałych. Ciężar satelity 700 kg, rozdzielczość radiometryczna piksela 12 bitów, dokładność pozioma

(11)

bez punktów kontrolnych 30 m, z p.k. 5 m, względna 1m. Na pokładzie każdego satelity jest rejestrowanych 176 Gb. System ten rejestruje pasmo „cirrus” z zakresu promieniowania widzialnego i średniej podczerwieni przeznaczone do kalibrowania danych i wspomagania usuwania wpływów atmosferycznych w czasie pozyskiwania obrazów.

4. Obrazy satelitarne w fotogrametrii cyfrowej

Głównym zadaniem fotogrametrii cyfrowej jest - jak to zaznaczono we wstępie - generowanie cyfrowej terenowej bazy wysokościowej oraz opracowanie map cyfrowych. To pierwsze zadanie jest realizowane na cyfrowych fotogrametrycznych stacjach roboczych [10], gdyż oferują one generowanie terenowych baz danych automatycznie i z dużą prędkością przy małych kosztach (nie trzeba szkolić operatorów aby pozyskali wprawę i umiejętności do zbierania takich danych). Istotną zaletą w odniesieniu do tych zadań jest to, że systemy satelitarne dostarczają danych w formacie cyfrowym gotowym do bezpośredniego wykorzystania w komputerach.

Fotogrametria cyfrowa stała się uznaną metodą zbierania danych a związana z nią automatyzacja i techniki analizy obrazów przyczyniają się do szybkiego wyprowadzenia z laboratoriów badawczych do zastosowań produkcyjnych.

Podobnie jak w autografach analitycznych również w fotogrametrycznych cyfrowych stacjach roboczych wymagany jest proces orientacji i formowania modelu przestrzennego z obrazów stereoskopowych z wykorzystaniem punktów tłowych wiążących i terenowych punktów kontrolnych - z tym, że jest to proces zautomatyzowany z niewielkim zaangażowaniem operatora [10].

Do automatycznego generowania cyfrowych modeli wysokościowych (DEM) sformułowano szereg specjalnych algorytmów i opracowano różne metody. Bazują one na technikach dopasowywania i korelacji powierzchni albo korelacji cech objętych małymi szablonami tj. elementarnymi wycinkami obrazów pary tworzącej zobrazowanie stereoskopowe (szczegółowe informacje na ten temat podano w publikacji [9]). Po dokonaniu orientacji oprogramowanie oblicza współczynniki zestawu wielomianów, które określają geometryczny kształt modelu stereoskopowego.

Wykorzystując różnice tonalne każdego obrazu, algorytm cyfrowo koreluje

(12)

poszczególne punkty. Powierzchnie z jasnymi tonami i urozmaiconą teksturą korelowane są bardzo szybko gdyż korelator wykorzystuje składowe wysokiej częstotliwości do korelacji zawartości obrazu. Powierzchnie o niskiej częstotliwości są zazwyczaj korelowane wolniej, mimo, że wycinki obrazu automatycznie powiększają swoje wymiary do pozyskania dostatecznej tekstury w obrębie rozważanego wycinka aby umożliwić korelację. Jeżeli korelator nie może dokładnie określić wysokości jakiegoś punktu, wtedy taka wysokość jest interpolowana z wykorzystaniem techniki wagowania i radialnie rozmieszczonych punktów sąsiadujących [8].

Jest zrozumiałym, ze zbierając hierarchicznie dane o gruboziarnistej rozdzielczości poprzez sukcesywnie coraz drobniejsze jej poziomy zmniejsza się możliwość generowania fałszywych wyników. Przez zmniejszanie skali zobrazowań zmiany wysokościowe są mniej wyraziste w przestrzeni obrazu, dlatego wpływ zmian wysokości jest minimalizowany i badanie szerszych zasięgów wysokościowych jest szybsze. Również korelacje przy zmniejszonych skalach obrazów mają tendencje do zmniejszania nierozróżnialności pomiędzy pojawiającymi się podobnymi obiektami przez unieruchamianie wielkich pól, które zawierają te obiekty. Wysokości pozyskiwane na danym poziomie w rezultacie tego procesu są wykorzystywane w kolejnym etapie oceny i generowania tych wysokości na wyższym poziomie rozdzielczości.

Dysponując terenową cyfrową bazą wysokościową można wytwarzać z obrazów cyfrowych inne produkty, a przede wszystkim ortoobrazy. Są to takie obrazy, z których wyrugowano zniekształcenia spowodowane różnicami wysokości terenu oraz niedoskonałością sensorów. W procesie korekcyjnym zmierzającym do utworzenia ortoobrazów chodzi o to, aby doprowadzić każdy piksel osobno do takiego ukształtowania jakby powstał w rezultacie projekcji ortogonalnej (czyli był utworzony nadirowo).

W celu zapoznania czytelnika z zagadnieniami dokładności jakie osiąga się w rezultacie opracowania cyfrowych obrazów skanerowych przytoczę tu za [3]

doświadczenia z opracowania map z obrazów MOMS-02, który scharakteryzowano w p.2 i tablicy 1.

Miasto Dubai zobrazowane sposobem stereo (rys.1) było terenem testowym.

Punkty kontrolne (p.k) sytuacyjne wybrano z map topograficznych w skali 1 : 10 000 a wysokościowe z map w skali 1 : 25 000. Współrzędne tłowe p.k. mierzono na ekranie z

(13)

dokładnością podpikselową monokularnie i stereoskopowo wykorzystując wszystkie kanały panchromatyczne tj. 5, 6 i 7.

Do wyrównania wiązek programem BLASPO wykorzystano standardowe wielkości orbity i parametry dodatkowe na afiniczność - również kątową. Do orientacji bezwzględnej modelu stereoskopowego niezbędne są conajmniej 4 p.k.. Uzyskano błędy poziome (x,y) od ± 3,5 m do ± 4,0 m odpowiadające 0,7 do 0,9 piksela 4,5 m (z kanału 5-ego nadirowego). Paralaksa podłużna mierzona z obrazów kanałów 6 i 7 (o rozdzielczości 13.5 m ≅ 10 μm) była określana z odchyłką standardową ± 5 m.

Podobne wyniki rzędu ± 3 m do ±5 m dla różnic położeń uzyskano z niezależnych p.k.

pomierzonych na ortoobrazach.

Błędy cyfrowego modelu wysokości (DEM) określono na obrazach MOMS-02 pustynnych obszarów Australii po jego automatycznym określeniu i wynosiły one ±5 m a niekiedy były większe. Ogranicza to sporządzanie map warstwicowych do cięcia 25 m natomiast błędy sytuacyjne umożliwiają wykorzystanie tych obrazów do opracowania map w skali 1 : 25 000.

Stosując fotogrametryczną stację roboczą np. Leica/Helava DPW 770 i zdjęcia w skali

1 : 10 000 po automatycznym wygenerowaniu cyfrowego modelu i porównaniu go z modelem określonym analitycznie otrzymano dla bardzo zróżnicowanego terenu różnice od 0 m do 2 m. Dla terenów o regularnej rzeźbie i zdjęć w skali 1 : 16 000 i tych samych instrumentach otrzymano różnice pomiędzy 0,4 - 1,0 m.

Transponując te dane na opracowanie map z obrazów satelitów zestawionych w tablicy 2, których rozdzielczość przestrzenna w zakresie panchromatycznym będzie się mieściła w granicach 0,8 m do 3 m można oczekiwać, że obrazy te zabezpieczą większość potrzeb jakie są wymagane od map wielkoskalowych. Jest zrozumiałym, że rozpoznawalność zależy od natury obiektów przedstawionych na mapach.

Doświadczenia wykazują, że np. takie obiekty jak budynki miejskie czy chodniki uliczne rozpoznawane na mapach europejskich wymagają pikseli o rozdzielczości 2m lub większej. Taką właśnie rozdzielczość przestrzenną zapowiadają twórcy satelitów komercyjnych.

5. Wykorzystanie obrazów cyfrowych i GIS w opracowaniach kartograficznych.

(14)

Można tutaj wyróżnić zastosowania dwóch różnych typów [8] wymagających:

- informacji wysokościowych (DEM) lub informacji o różnicach wysokości,

- precyzyjnych map podstawowych (ortoobrazów) bądź tła jako źródła danych wektorowych.

Istnieje bardzo wiele zastosowań cyfrowej terenowej bazy wysokościowej do przestrzennego modelowania danych podczas rozwiązywania różnych projektów inżynierskich. Dla przykładu można wymienić np. [11] opracowanie map zagrożenia erozyjnego gleb czy map degradacji gleb spowodowanej skażeniem metalami ciężkimi.

Do oceny zagrożenia gleb erozją wodną wykorzystano oprogramowanie GIS, cyfrowy model terenu, mapy typów i rodzajów gleb, mapę użytkowania Ziemi oraz mapę rozkładu opadów [5]. Dla potrzeb modelowania erozyjnego mapę glebową zgeneralizowano do 6 rodzajów i gatunków gleb. Do integracji 5 warstw tematycznych wykorzystano ideę modelu USLE (Universal Soil Loss Equation) i wygenerowano mapę cyfrową. W wyniku dwustopniowej reklasyfikakcji wydzielono 3 klasy zagrożenia erozyjnego : małe, średnie i duże.

Oceny skażenia gleb metalami ciężkimi można dokonać stosując technologię GIS [6]. Uwzględniając rodzaj gleby, jej właściwości fizyko-chemiczne, warunki klimatyczne, rzeźbę terenu, sposób użytkowania ziemi, możliwości GIS do przetwarzania i integracji elementów bazy oraz do prowadzenia analiz statystycznych i przetwarzania obrazów cyfrowych - dokonano oceny stopnia degradacji gleb metalami ciężkimi (Cd, Pb). Wyróżniono w rejonie Krakowa trzy strefy o skażeniu niskim, średnim i wysokim. Innym przykładem może być projektowanie dróg i autostrad. Tutaj warstwa wysokościowa jest niezbędna we wszystkich kolejnych etapach projektu.

Podczas projektowania lokalizacji dla nowych terenów budowlanych warstwa wysokościowa umożliwiająca określenie spadków terenu oraz rodzaje gleb mogą ujawnić obszary zagrożone osuwaniem się gruntu. Jeszcze innym przykładem jest obliczenie aspektu określającego południową lub północną ekspozycję zboczy, co ma istotne znaczenie np. przy planowaniu lokalizacji winorośli.

Cyfrowe terenowe bazy wysokościowe są często wykorzystywane do wizualizacji różnego rodzaju cech i obiektów w tym także dla potrzeb monitoringu środowiska czy lokalizacji budowli architektonicznych. Bazy te są szczególnie przydatne do sporządzania różnych widoków perspektywicznych w rzucie środkowym

(15)

lub aksonometrycznym, z dowolnego punktu i kierunku patrzenia. Tych zastosowań GIS z udziałem cyfrowego modelu terenu jest bardzo wiele.

Drugi typ wykorzystania obrazów cyfrowych i GIS jest związany z ortoobrazami, które dostarczają bardzo dokładnych i aktualnych map podstawowych.

Obecnie bardzo wiele instytucji zarządzających zasobami naturalnymi korzysta z takich map obrazowych w miejsce raczej skomplikowanych map wektorowych. Znane powiedzenie stwierdzające, że „obraz jest wart tysiąca słów” można zamienić na „piksel jest wart tysiąca wektorów” [8]. Niemniej największą zaletą ortoobrazów jest to, że mogą one być wprost używane w GIS. Takie obrazy mogą być wykorzystane do opracowania map wektorowych lub do pomiaru innych informacji bezpośrednio na ekranie komputera. Obecnie operator używając myszy digitalizuje bazowe informacje wektorowe a także atrybuty bezpośrednio z ortoobrazu na ekranie - używając komputera jako monoplotera. Jest to proces nie wymagający wprawy i tym samym zmniejsza koszty tworzenia bazy danych, które jak wiadomo są głównym składnikiem nakładów na systemy GIS-owskie.

Do bardzo ważnych zadań kartograficznych należy aktualizacja map. Obecnie istnieją możliwości wykorzystania do tego celu ortofotografii cyfrowej jako źródła danych do wybierania monokularnych danych albo wykorzystanie cyfrowych fotogrametrycznych stacji roboczych z obserwacją stereoskopową - jako stanowiska trójwymiarowego pozyskiwania danych. Jak dotąd nie ujawniły się instytucje, które wykorzystują fotogrametrię cyfrową jako rutynowe narzędzie do aktualizowania map lub baz danych [7]. Poczyniono jednak postępy w kilku krajach w automatyzacji badania zmian występujących na obrazach cyfrowych. Ale upłynie jeszcze sporo czasu kiedy te techniki wyjdą z laboratoriów i zostaną wdrożone do zarządzania topograficznymi bazami danych. Jednym z łatwiejszych zadań w sensie „rozumienia obrazu” jest rozpoznawanie i śledzenie cech liniowych, takich jak np. drogi.

Porównanie - w procesie półautomatycznym - nowego obrazu np. satelitarnego z siecią obrazu starego np. zdjęcia lotniczego pozwala na aktualizacje tego ostatniego odejmując stary obraz od nowego. W następstwie takiego usuwania szumów operator ujrzy obszary godne uwagi. W dalszym procesie w wyniku „aktualizacji kierowanej Gis-em” zostaną automatycznie rozpoznane nowe szczegóły i ich wybieranie zgodne z hierarchią tematyczną. W etapie końcowym automatyczne systemy sztucznej inteligencji mogą podejmować decyzję zamiast operatora - człowieka.

(16)

Automatyczna analiza obrazów wykorzystująca bazy danych spowoduje integrację obrazów rastrowych i obrazów wektorowych w GIS-ach dostarczając przestrzeni obrazowogeograficznej. Taka przestrzeń obrazowa umożliwia pozyskiwanie w pełni trójwymiarowych danych a nie jak dotychczas 2,5 - wymiarowych, gdzie wartość z jest atrybutem punktu x, y). Do trzech wymiarowych danych można dołączać inne, np. czas, uzyskując GIS wielowymiarowy. Ale takie rozszerzenie GIS-u wymaga zmiany koncepcji stosowanych baz danych i sposobów ich zarządzania.

W przyszłości niewątpliwie fotogrametria cyfrowa wykorzystująca obrazy satelitarne stanie się narzędziem do aktualizacji map i baz danych.

6. Uwagi końcowe

Z przedstawionych wyżej informacji wynika, że systemy pozyskiwania danych satelitarnych dla celów opracowania map - również wielkoskalowych - są w ustawicznym rozwoju. Powoduje to również rozwój nowych technologii generowania cyfrowych modeli wysokościowych (DEM) wykorzystujących korelację satelitarnych obrazów stereoskopowych. Nowe komercyjne satelitarne systemy obrazujące mogą dostarczać danych w żądanym czasie, szybko, w postaci cyfrowej, równocześnie w zakresach wielospektralnych i panchromatycznych zapewniają powtarzalność czasową, mają dużą rozdzielczość radiometryczną i dobrą dokładność stereometryczną. Dlatego są to obrazy konkurencyjne w stosunku do zdjęć lotniczych, przy czym koszt ich pozyskania w odniesieniu do obrazowanej powierzchni jest conajmniej dwukrotnie niższy [2]. Doskonała rozdzielczość przestrzenna tych danych satelitarnych będzie przyczyną ich coraz szerszego rozpowszechnienia na rynku międzynarodowym.

Spowoduje to, że obrazowanie lotnicze będzie przekształcone z fotograficznego na cyfrowe i prawdopodobnie zintegrowane w komercyjnych towarzystwach satelitarnych.

Opracowanie map topograficznych z takich danych satelitarnych staje się rzeczywistością operacyjną. W najbliższych 5-ciu latach będą zbierane takie dane przez satelity Francji, Indii, Japonii, Kanady, Niemiec, Stanów Zjednoczonych i Rosji.

Rozdzielczość przestrzenna 1 m zapewnia opracowanie map topograficznych, aktualizacje map i produkcję ortoobrazów w skalach 1 : 10 000 i większych.

Nie ma wątpliwości, że systemy cyfrowe będą ustawicznie udoskonalane, gdyż zmniejszają koszty opracowań i są łatwo osiągalne. Niemałą w tym rolę odegrają

(17)

fotogrametryczne cyfrowe stacje robocze i systemy fotogrametrii cyfrowej otwierające wraz z danymi satelitarnymi możliwości łatwego aktualizowania baz danych GIS.

Informacje o satelitach gospodarczych (rządowych) i ich sensorach (zestawione z publikacji: [3,4,12 i 13]).

Tablica 1

Program NOAA¹⁾- 12 do 14

Landsat 1 i 2

Landsat 3 Landsat 4 i 5

Landsat-7 Państwo/Ins-

tytucja

USA USA/

NASA

USA/

NASA

USA/

NASA

USA/NASA Rok

wyniesienia

1991 1972 i 1975

1978 1982 i 1984

1998

Wysokość (km) 833 918 918 705 i 699 705

Nachylenie orbity

98,9⁰ 99,1⁰ 99,1⁰ 99,1⁰i 98,2⁰ 98⁰ Czas przlelotu satelity jest zsynchronizowany z pozor. ruchem Słońca Interwał powtarzania 18 dni 18 dni 16 dni 6 dni Obrazowanie Skaner optyczno - mechaniczny

Zakresy spektralne

(rozdziel.

spektralna) (w μm)

AVHRR²⁾ 0,58-0,68 0,725-1,10

3,55-3,93 10,3-11,3 11,5-12,5

MSS³⁾ 0,50-0,60 0,60-0,70 0,70-0,80 0,80-1,10

MSS⁴⁾ z zakresami jak w Landsatach 1 i 2 oraz zakres termalny 10,4-

12,60

MSS jak Lands. 1 i 2

oraz TM 0,45-0,52 0,52-0,60 0,63-0,69 0,76-0,90 1,55-1,75 10,4-12,5 2,08-2,35

ETM+

8 zakresów:

1-Panchrom.

6-widzialn., bliskiej i

średniej podczerw.,

1-podcz.

termalna Rozdzielczość

terenowa w nadirze

1,1 km 79 x 79 m 79 x 79 m zakr.termal.

240x240m

MSS 79x79 m

TM 30 x 30 m z.termalny 120x120m

Pan.-15 m Widz., blisk.

i śred.

pod.30m termal 60 m Szerokość pasa

wybier. jednym obrotem lustra

skanera (długość tego

Pośrodku 1,1 km

Po bokach 3,5 km

6x79

=474m

6x79=474 m zakr.termal.

2x237=474m

MSS-4 i 5 6 x 81,5 m 6x82,5 m

TM

480m

= 32x15 m

= 16x30 m

= 8 x 60 m

(18)

pasa wynosi 185 km)

16x30 m z.termalny

4x120 m

Wymiar sceny 2400x 185x 185x 185x 185x

185 km 185 km 185 km 185 km 170 km Czas obiegu 102 min 103 min 103 min 99 min

Tablica 1 c.d.

Program SPOT 1 do 5

ERS-1 i 2 JERS-1 IRS- 1A,1B,1C

MOMS-02 Resurs F2 Państwo/ Francja ESA i

Kanada

Japonia Indie Niemcy Rosja Instytucj

a Rok wyniesie-

nia

1-1986 Satelity radarowe

1992 1A-1988 prom kos.

2-1990 1B-1991 IV/V 1993

3-1993 1-1991 1C-1996 stacja MIR

4-1997 2-1995 1996

5-1999 Wyso-

kość

1-832 785 568 904 prom.296 170-450

2-795 stacja 400

(km) do 816

98,7⁰ 98,5⁰ 98⁰ 99,1⁰ 28,5⁰ Nachyle-

nie orbity Interwał powtarza

-nia

26 dni 35 dni 44 dni

HRV⁵⁾ SAR⁶⁾ OPS⁷⁾ LISS⁸⁾ Rodzaj

obrazow a-nia

stereo

SAR 1,2 i 3 MOMS Zakresy

spektralne (rozdziel.

spektr.)

Panchrom. AMI SAR 8 zakre- 0,45-0,52 7 kanałów Wielospektr

.

Zdjęcia 0,51-0,73 5,3 Ghz sów w μm 0,52-0.59 satelitarne Wielospek

-tralne

(5.66 cm) od 0,52 0,62-0,68 wykonane 0,77-0,86 0,440-0,505 kamerami do 2,4

0,50-0,59 1,28 Ghz LISS 3 0,530-575 na filmach

0,61-0,68 4 zakresy 0,645-0,680 m.in.

(w μm) (23,5 cm)

0,79-0,89 Panchrom

.

0,710-0,810 KFA1000 Stereo KWR 100 i 0,52-1,7 0,520-0,760

0,520-0,760 0,520-0.760

(19)

Tablica 1 c.d

Rozdziel- czość terenowa

w nadirze

(m)

SPOT 1-4 25 18,3x 1-72 Wielospektr

Pan.10 x24,2 2-36 13,5

Wiel.20 25 3-5,8 Pan. Stereo 8

SPOT-5 23,5 4,5 Pan 2

Pan.5 70,5 13,5 Pan

Wiel.20 13,5 Pan

Szero- kość wybier.

pasa

75 km 148 dla 4,5m 232 km

60 km 100 km 37 km

dla 13,5 m 78 km

40

1) Seria satelitów NOAA należy do grupy satelitów meteorologicznych

2) Oprócz radiometru AVHRR, którego obrazy wykorzystuje się do celów gospodarczych na satelicie NOAA zainstalowano 7 innych urządzeń do sondowania promieniowania Ziemi, atmosfery, stratosfery oraz rejestrowania energii elektronów i protonów a także cząstek promieniowania kosmicznego

3) Na satelitach Landsat 1 i 2 zainstalowano trzy kamery telewizyjne RBV obejmujące scenę 185x185 km w trzech zakresach (w μm):0,475-0,575; 0,580-0,680; 0,698-0,830 4) Na Landsacie-3 działały tylko dwie kamery TV obrazujące w zakresie panchromatycznym (0,505 - 0,750μm). Każda wybierała pas o szerokości 98 km pokrywając scenę 185x185 km czterema obrazami TV.

5) HRV - Haute Resolution Visible - skaner elektrooptyczny

6) SAR - Synthetic Aperture Radar - radar obrazujący z anteną syntetyzowaną

7) OPS - japoński ośmiokanałowy skaner wielospektralny (dwa kanały o zakresie 0,76-0,86μm wykorzysuje się do obrazowania stereoskopowego

8) LISS-Linear Imaging Self Scanner - czterozakresowy indyjski skaner wielospektralny

(20)

Images from Commercial Satellite Earth Observing Systems and GIS in Softcopy Photogrammetry.

The paper outlines current and future remote sensing programs which are base on a variety of sensors. Special focus has been placed on several commercial. Earth observation satellites which will be lunched in the next nine years 1997 - 2005 into polar orbit. Commercially owned and operated digital observing sensors belong to very high resolution satellite electro-optical systems and produce digital panchromatic images with spatial resolutions 1 or 3 meters and in multispectral bands from 4 to 15 meters.

The paper contains two tables. One lists existing operational Earth Resources remote sensing civilian satellite systems that produce images suitable for resource inventory and cartographic applications. And the second summarise high resolution commercial Earth observing satellites, their orbit and sensor information.

The paper describes shortly two principal goals of softcopy photogrammetry.

Creation the terrain data in the form of a Digital Terrain Model and a georeferenced othorectified image - Orthoimage.

Some remarks on technique of stereo satellite image matching for automated DTM generation are presented. Paper also discusses „softcopy photogrammetry” as a tool for digital processes involved in the production of Digital Terrain Elevation Database (DTED).

The paper outlines also some uses of DTED with GIS applications both: those requiring height information such as DTM and derivative data like slope or high differences and also those which needs base maps - orthoimage as backdrops or source of vector data GIS and softcopy photogrammetry show great promise for the integration variety of spatial information tasks in resource management topographic and thematic mapping and different kind of engineering and urban projects. GIS offers efficient tools for manipulating, analysing and presenting data delivered by remote sensing imagery and softcopy photogrammetry. The development of new generation commercially owned,

(21)

very high resolution satellite systems shows that operational application of space mapping become soon practical reality also at medium and maybe large scale mapping.

Literatura

1. Doyle F.J., Thirty Years of Mapping from Space. Intern. Archiv of Ph.&R.S. Vol.

XXXI part B4, Vienna, 1996 p.70-73

2. Fritz L.W. Commercial Earth Obserwation Sattellites. Inter.Archiv. of Ph.&R.S.

Vol.XXXI, part B4, Vuienna, 1996, p.273-282

3. Konecny G., Schiewe J., Mapping from Digital Satelllite Image Data with Spcial Reference to MOMS-02. Photogrammetry & r>S., Vol.51 Nr 4, 1996, p. 173-181.

4. Konecny G., International Mapping from Space. Intern.Archiv. of Ph.& R.S.

Vol.XXXI, part B4, Vienna, 1996 p.465-468.

5. Mularz S., Mapping Soil Erosion by GIS. GIS in Ecological Studies &

Environmental Management, Warszawa, September p.137-148.

6. Mularz S., Mierzwa W.,. An Attempt to Apply GIS Technology for Soils Degradation Assessment. GIS for Environment, Kraków, Nov.p.171-177.

7. Newby P.R.T., Digital Images in the Map Revision Process. Photogrammetry & R.S.

Vol.51, Nr 4, 1996 p.188-195.

8. Shears J.C., Allan J.W., Sofcopy Photogrammetry and its Uses in GIS. Intern.

Archiv. of Ph. & R.S. Vol XXXI, part B4, Vienna, 1996, p.70-73.

9. Sitek Z., Fotogrametria cyfrowa - nowy etap rozwoju fotogrametrii. Geodezja i Kartografia, t.XL, z.2, 1991, s.234-242.

10.Sitek Z., Fotogrametryczne cyfrowe stacje robocze. Moniterra, Nr 7-8, Kraków, 1992, s.3-9.

11.Sitek Z., Experience with Environment Monitoring of Cracow Region (Poland) Based on GIS. Intern. Archives of Ph. & R.S. Vol. XXXI, part B-7, Vienna, 1996, p.618-623

12. Sitek Z., Wprowadzenie do teledetekcji lotniczej i satelitajrnej. Wydawnictwo AGH, 1997.

13. Welch R., U.S.Goverment Satellite Remote Sensing Programs: 1995-2000, Intern.

Archiv. of Ph. &R.S. Vol. XXXI, part B4, Vienna, 1996, p.934-936.